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V型块_百度文库

日期:2020-07-10 23:09 作者:58彩票

  V 型块定位问题新探 最后更新:2008-8-3 12:48:00 点击:56 V 型块是机床夹具中常用的定位元件之一,用 V 型块定位时,其定位基准是什么,目前 尚有分歧。 《机械工程师》1996 年第 3 期、1998 年第 1 期均有文章论及此事,但是观点各 异。 前者认为 V 型块的定位基准就是 V 型块与工件的接触母线(下称母线论), 后者则认为应 以其工件的回转中心线作为定位基准收稿日期, 认为前述两种观点均有不妥之处, 现提出自 己对此问题的新见解,与同仁商榷。 1 V 型块的定位基准的确定 V 型块是一种比较特殊的定位元件。它虽然是一个单独定位元件,但它的定位基面的结构要 素却不是单一的, 有两个定位平面, 从某种意义上来讲这种形式的定位可看作是两个平面的 组合定位。因此,它的定位基准的确定就不能象分析单一定位基面那样简单。 大多数定位元件的定位基准都是定位基面本身或者是由其形成的点、面、线,如单一平面、 球心、孔和轴的中心线等。根据这个道理,笔者认为,V 型块的定位基准应有两个,其一是 两定位平面的交线,另一个是由两平面形成的对称中心面,交线作为垂直方向的定位基准; 对称中心面作为水平方向的定位基准。 按照传统(中心论)的理论,V 型块的定位基准应是检验心轴的中心高,即检验心轴在 V 型块 上放置时的中心线,实际上这条中心线在 V 型块中的位置是不确切的,它会因检验心轴直 径误差大小而变化,因此,在对刀误差中往往会引入这条中心线的位置误差。若以 V 型块 定位平面与工件外圆接触母线(母线论)为定位基准,由于有两个定位基面的共同定位作用, 才使工件实现正确定位, 那么应以那个面的母线作基准呢?看来这种方法具有不确切的问题, 这种观点不但使定位误差的公式推导过程繁琐、复杂,而且公式含义不清。 由于 V 型块是两个平面的组合定位,不能用分析单一表面的定位元件的定位基准方法来分 析其定位基准。例如,工件以一面两孔定位是常用定位元件为一面两销,两销的中心连线常 作为工作的垂直连心线方向的位置要求的定位基准, 并不是以某一销中心线或外圆面作其定 位基准的。 2 定位误差的计算 定位误差的计算常用的有合成法和极限位置法两种方式, 笔者曾用函数法推导定位误差公式, 方法比较简便实用。极限位置法和函数法在计算组合定位误差时,有着明显的优越性。 图 1 工件工序图 图 2 工件在 V 型块上定位 这里仍以圆柱体工件上铣键槽为例说明定位误差公式的推导(仅以竖直方向尺寸要求为例)。 见图 1 工件工序图,键槽深度尺寸可分别以 B1、B2、B3 三种方式标注,圆柱体直径设为 d0dd。图 2 为工件在 V 型块上定位的情况,M 为定位基准,o 为圆柱体中心。其定位误差 dB1、dB2、dB3 计算如下: 用极限位置法对 B1 尺寸而言,其工序基准为 A,定位基准为 M,因此,其误差即为 AM 尺寸 1 的变化量,而 AM=OM-OA={d/[2sin(a/2)]-(d/2)} 所以 dB1=dd/2[1/sin(a/2)-1] (1) 式中 α 为 V 型块角度。 对 B2 尺寸的工序基准为 o,定位基准为 M,故 OM=d/[2sin(a/2)] dB2=dd/[2sin(a/2)] (2) B3 尺寸的工序基准为 C,定位基准为 M,故 CM=OM+OC=(a/2)[1/sin(a/2)+1] 则 dB3=(a/2)[1/sin(a/2)+1] (3) 用函数法 这种方法就是先要建立要求保证尺寸的函数式,然后进行微分,算出加工误差,其中的一部 分为定位误差。 用此方法时先要确定对刀尺寸, 传统中心论者以工件的定位基准至刀块对刀表面的尺寸作为 对刀尺寸,如前所述,这种方法由于中心线位置受检验心轴直径误差的影响而不确定,使其 失之精确,而两平面交线是唯一确定的,故以其对 D 块对刀表面的尺寸对刀可免除检验心 轴精度的影响。这样我们就可以建立 B1、B2、B3 的函数式如下: B1=BM-(OM-OA)=h-{d/[2sin(a/2)]-d/2} B2=BM-OM=h-d/[2sin(a/2)] B3=OM+OC-BM={d/[2sin(a/2)]+d/2}-h 式中 h 为调整(对刀)尺寸,这些函数式说明在不考虑其他因素影响的条件下,深度尺寸 是对刀尺寸、工作直径、V 型块角度的函数。我们假定调整误差为 0,V 型块角度绝对精度, 那么键槽深度就只受工件直径大小的影响,微分后,即可方便地得出(1)、(2)、(3)式。 3 结论 综合上述分析,笔者认为 V 型块的定位基准选择两平面交线和对称中心面比较合理,它既 可避免使用检验心轴和避免检验心轴的直径误差对加工误差的影响, 又可方便地进行定位误 差的分析计算,为进一步应用函数法对夹具进行加工精度分析打下基础。 2

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